Процесс обучения учащихся информатике в общеобразовательной школе в условиях инновационной образовательной среды

Можно выделить следующие цели и задачи инновационной деятельности:

Совершенствование преподавания и воспитания учащихся в средних школах, лицеях, гимназиях, производственно-технических колледжах, учреждениях дополнительного образования.

Включение учителей в деятельность по разработке нового содержания, новых педагогических технологий и новых организационных форм массового образования.

Поиск и поддержка творческих педагогов-исследователей, а также содействие внедрению их разработок.

Создание инновационного пространства, объединяющего педагогов и специалистов по близким к педагогике проблемам для аккумуляции идей и объединения возможностей.

Распространение лучшего педагогического опыта.

Привлечение ученых ведущих научно-исследовательских центров России к проблемам среднего образования.

Таким образом, педагогическая инновация определяется как нововведение, целенаправленное изменение, вносящее в образовательную среду стабильные элементы (новшества), улучшающие характеристики отдельных частей, компонентов и самой образовательной системы в целом. Педагогические инновации рождаются в образовательной системе как момент проявления закона ее волновой предадаптации к изменяющейся внешней среде (к ее импульсам): социальной, образовательной, экономической, психологической, демографической, организационной, научно-педагогической и т.п. Сама педагогическая инновация - явление сложное и многомерное. Имеются педагогические инновации долгосрочного, среднесрочного и краткосрочного действия. Часть педагогических инноваций может рассматриваться как элементы становящейся "авторской школы" педагога, учителя, и т.п. Педагогические инновации охватывают педагогические технологии или методики, содержание образования, образовательные программы и стандарты, воспитательные процессы, организацию уроков, организацию педагогической среды школы и т.п. Спектр педагогических инноваций огромен. Но в любом случае педагогическая инновация должна соответствовать тому "заказу", "потребности" эволюции педагогической системы, которыми она вызвана к жизни.

1.2 Основные направления методической системы обучения ООП в условиях информатизации образования

Основные элементы объектно-ориентированного программирования

Характерные идеи и методы программирования, и соответствующий образ мышления образуют так называемую парадигму программирования. Между парадигмами и языками программирования высокого уровня существует прямая связь. Для ответа на вопрос, какие основные идеи современного состояния программирования должны быть отражены в профильном курсе информатики, обратимся к истории программирования. Анализ истории программирования показывает, что главным фактором его развития являлась необходимость преодоления трудностей, возникавших на пути создания сложных программных продуктов. Каждый этап развития определен своими принципами декомпозиции, абстрагирования и иерархии.

Рассмотрим этапы развития программирования: операциональный, структурный и объектно-ориентированный.

Первый этап — операциональный (1954 — 1965 г.). На данном витке были созданы языки программирования: FORTRAN I и II, ALGOL 58, 60, COBOL, LISP и др. Базовыми идеями программирования являлись подпрограмма, типы данных и их описание, раздельная компиляция, блочная структура, обработка списков, указатели и т. д. Программа «собиралась» из мелких деталей, отдельных операций и имела достаточно простую структуру: область глобальных данных и подпрограммы. Уровень абстрагирования - отдельное действие.

Второй этап — структурный (1966 - 1985 г.). Здесь под термином «структурный» мы понимаем нисходящее проектирование и модульное программирование. Суть нисходящего конструирования программ состоит в разбивке большой задачи на меньшие подзадачи, которые могут рассматриваться отдельно.

Структурное программирование. Структурное программирование - это некоторый набор принципов написания программ. Для реализации принципов структурного программирования требуется использование трех основных его составляющих: следования, ветвления и повторения.

Характерными чертами структурного стиля программирования являются:

простота и ясность (программа легко читается и анализируется, существует возможность включать в текст программ необходимые комментарии);

использование только базовых конструкций;

отсутствие многоцелевых блоков;

отсутствие неоправданно сложных арифметических и логических конструкций;

размещение в строке программы не более одного оператора языка программирования;

содержательность имен переменных.

При этом процесс нисходящей разработки программы может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут уровень «атомарных» блоков, то есть базовых конструкций (присвоения, if-then else, do-while).

В структурном программировании уточнен принцип декомпозиции задачи, точнее ее алгоритмический аспект, то есть действия. Алгоритмическая декомпозиция понимается как разделение алгоритмов, причем каждый модуль выполняет один из этапов общего процесса. Одним из создателей структурного программирования был профессор Э. Дейкстра.

Модульное программирование. В данном подходе задача разбивается на достаточно независимые фрагменты, и ее решение оформляется в виде модулей. Модуль имеет строго определенный интерфейс и скрытую часть, одну точку входа и одну точку выхода. Разработан механизм включения модулей в разрабатываемую программу, созданы библиотеки модулей. Языками структурного программирования являются языки: ПЛ/1, ALGOL 68, Pascal, Simula, С, Ada (наследник ALGOL 68, Pascal, Simula), С-н-(возникший в результате слияния С и Simula) и т. д. В 70-е годы были созданы тысячи языков и диалектов.

Основная идея структурного программирования - подпрограмма как элемент абстрагирования. Для ее реализации разработаны следующие механизмы:

передачи параметров;

вложенности подпрограмм;

локальных и глобальных переменных;

использование модулей (от группы логически связанных подпрограмм до раздельно компилируемых фрагментов со строго определенным интерфейсом).

Третий этап - объектно-ориентированный (с 1986 г. до настоящего времени). В него мы включаем и технологию визуального программирования. На данном этапе развитие программирования происходит в двух взаимосвязанных направлениях:

1) разработка объектно-ориентированного подхода;

2) разработка инструментальных сред для создания программных проектов, реализующих на новом витке спирали принципы декомпозиции, абстракции и иерархии.

Данное обстоятельство обусловлено тем, что после разработки стандартов структурного программирования стало возможным поставить процесс создания программных продуктов на промышленную основу. Однако рост сложности программного обеспечения и необходимость сокращения сроков его разработки стали предъявлять требования, удовлетворение которых потребовало разработки новых технологий программирования. Были проведены серьезные исследования в области методологии проектирования программных систем, в частности, разработка методов декомпозиции, абстрагирования и построения иерархии. Результатом таких исследований стала разработка объектно-ориентированной методологии. При традиционных подходах к разработке программных продуктов всегда разделялись данные и процессы их обработки. Вследствие этого технологии структурного подхода были ориентированы, в первую очередь, на процессы обработки данных, их последующую сортировку с целью выделения необходимых для работы данных и организации информационных потоков между связанными процессами. Объектно-ориентированная технология разработки программ объединяет данные и процессы в логические сущности - объекты, которые имеют способность наследовать характеристики одного и более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода.